[实用新型]一种变极变相双转子轴向磁通环形绕组同步电机

说明书

本实用新型属于电机技术领域，公开了一种变极变相双转子轴向磁通环形绕组同步电机，包括定子和转子，转子包括右转子、左转子和转子轴，所述右转子和左转子同轴连接在转子轴上，定子设于右转子和左转子之间，所述右转子和左转子与定子之间分别设有独立的气隙，定子包括定子铁芯和定子环形绕组，定子铁芯为盘式环形铁芯，定子环形绕组连接有逆变器，左转子和右转子均包括转子铁芯和励磁绕组，定子环形绕组与励磁绕组相对应，励磁绕组与可控的直流电源相连接。本实用新型通过改变励磁电流方向及大小和电枢电流的大小及相位，来实现电机的变极变相，能够在不停机状态下，改变电机的相数和极对数，同时能够在宽范围内实现电机调速。

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，涉及一种变极变相双转子轴向磁通环形绕组同步电机。

背景技术

交流电机调速是电动机应用的重要课题。在所有的电机负载中，约有50%是负载变动的，其中的30%可以通过电机调速满足其负载变动的要求，各行各业普遍存在对电动机进行调速的要求。

为实现交流电机调速，当前主要通过变频或变极，实现交流电机的调速。变极调速方法通过改变绕组接法来获得多种极对数，使一台电机在不同速度范围内以不同的极对数运行。现有变极电机一般采用多绕组结构，在一套绕组工作时，另一套绕组被闲置，导致该部分绕组在此时被浪费，令电机的制作成本升高。另外，动态变极难以实现，大部分变极电机往往需要停机后改变绕组连接方式，使用极不灵活。因结构问题，变极电机也很难具备较多的绕组套数，故一般只能在两到三个离散速度下运行，难以满足生产需要。且变极调速多用于鼠笼式转子的异步电机，因为鼠笼转子的极对数可以自动随着定子极对数的改变而改变。对于同步电机，需要同时改变定子和转子的极对数，限制了变极调速的应用。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种变极变相双转子轴向磁通环形绕组同步电机。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种变极变相双转子轴向磁通环形绕组同步电机，包括定子和转子，转子包括右转子、左转子和转子轴，所述右转子和左转子同轴连接在转子轴上，定子设于右转子和左转子之间，所述右转子和左转子与定子之间分别设有独立的气隙，所述定子包括定子铁芯和定子环形绕组，所述定子铁芯为盘式环形铁芯，定子铁芯上沿圆周方向均布有多个双面开槽的定子槽，所述定子环形绕组包括沿径向方向设置于每个定子槽上的定子环形绕组元件，定子环形绕组连接有逆变器，逆变器内设有多个逆变桥臂，每个定子环形绕组元件单独连接一个逆变桥臂，通过逆变器的逆变桥控制每个定子环形绕组元件所通电流的相位和大小，所述左转子和右转子均包括转子铁芯和励磁绕组，励磁绕组采用非叠绕组，相邻的每3个定子环形绕组元件分别与右转子和左转子的一对励磁绕组相对应，所述励磁绕组与可控的直流电源相连接。

优选的，所述左转子和右转子结构尺寸相同，便于电机结构和功能的稳定。

优选的，所述定子铁芯的定子槽为直槽或斜槽,加工方便。

优选的，所述定子铁芯的定子槽采用开口槽、半闭口槽或闭口槽，应用范围广，满足不同条件下的产品需求。

本实用新型还包括能够使变极变相双转子轴向磁通环形绕组同步电机正常使用的其它组件，均为本领域的常规技术手段。另外，本实用新型中未加限定的装置或组件均采用本领域中的常规技术手段。

本实用新型的工作原理是，每个定子槽内的定子环形绕组元件独立接入逆变器，由逆变器为所述定子环形绕组提供电枢电流，逆变器向各个定子环形绕组元件的线圈中通入不同相位的电流，仅通过改变每个定子环形绕组元件的流入电流即可改变极对数，而不需要改变电机的绕组结构或连接方式。左转子和右转子的励磁绕组连接到可控的直流电源上，通过控制直流电源的电流方向、大小来控制左右转子的极对数和电机磁场的大小。该电机通过改变励磁电流方向及大小和电枢电流的大小及相位，来实现电机的变极变相。